就很明确的解释为什么我一听人家管导航（navigation）叫gps，就觉得哪里不对劲。
我本来的题目就叫智能手机中的导航应用，编辑帮我加了个比较少年化的标题，把行文也改的比较适合少年口味了。
原理都写得很浅，因为要求是高中生以下能看懂。不过，嗯，我很久不码这么严肃的字了——其实当时还犯了个非常严重的错误，暴汗，后来还劳烦他们下期更正了一把——敝帚自珍的决定贴了存一下。
严格来说其实gps更精确的是四星定位，不过仅限地球表面的话，海拔已知，三星也足够了。
当时写这篇的时候，Waze还没有被google买掉，后来Google买了Waze，听闻Waze用户群有个巨大的跌落，我们同事之间互相讨论，大概的想法是，人们有时候愿意跟些小众的公司分享自己的位置，但并不见得愿意把这些信息分享给Google这样的行业巨头——毕竟，它拿到的其他信息已经太多太多了。
我很早以前，刚开始工作的时候，manager送了我本书， spying with maps，在gps植入smartphone进入千家万户并且被千家万户应用起来以后，这简直是个不能深想的题目。
lets怎么样都能找到——说说智能手机的导航应用
文/
“豌豆”新买了一个智能手机，高高兴兴带出去吃了顿饭，回来后却到处找不到手机。她怀疑自己把手机忘在餐厅里了，想回去找，可餐厅挺远，又怕白跑一趟。于是她用自己的账户登陆“在线寻自己手机”的服务，地图上显示她的手机的位置还在家里，于是她让系统播放了声音，凭着声音，果然在家中的沙发缝里找到了手机。
“浣熊君”出差到了一个陌生的城市，他嗜好吃辣，想找一个好的川菜馆吃饭。因为完全不熟悉周边，他便拿了手机，看看四周的餐馆推荐，几下找过来，果然寻到几个线上颇有好评的川餐馆，一一列着餐馆离他的距离，他选了个评论星级高又在步行范围内的走过去，按照别人的意见点了菜，吃起来真的很满意。
“猫不热”的朋友搬了新家，邀请她去新家里参加聚餐。阿猫方向感不好，自己找路经常找不到。幸好手机上有导航服务，于是阿猫打开导航，输入朋友的新家地址，语音一路指点她左拐右绕，按时顺利抵达朋友的家。
豌豆，浣熊君和猫不热，三个人运用的手机功能，听起来虽然不同，却有一个共同必要的参数，那就是手机本身的位置；而浣熊君和猫不热要求的服务是现如今智能手机的热门功能：LBS，基于位置的服务（Locantional Based Service)。
这些服务的实现，必不可少的是确切定位手机的具体位置。这就先要说到现今智能手机中安装的GPS。
GPS的定位原理
GPS，全称是Global Positioning System，全球定位系统，是1973年美国军方开发用以定位的。而到如今，GPS已经大批量进入民用，智能手机中的GPS，几乎可以算是目前民用GPS最广泛的用途。
了解GPS定位，先要了解卫星。
环绕地球的天空轨道上，有24颗用于定位的卫星。这些位于高空的卫星围绕地球不断运转，并且持续不断的向地面发射信号。它们发出的信号包含两个内容：一是信号发出的发出时间，二是信号发出时期卫星的具体位置。
而位于地面的GPS接收器的位置，就靠这些卫星来进行确认。
要确认GPS接收器在地球上的位置，该GPS接收器必须收到至少三个卫星发出来的位置信号，这是初始的寻找卫星的过程。
卫星信号要被GPS接收器顺利接收到，就需要GPS接收器的上空尽量空旷无遮挡。正因为如此，楼房中，高楼群里，或者繁密的树林里，（按：这里其实还少写了一个主要因素，在有严重信号干扰的地方）GPS接收器几乎无法完成初始定位过程。
而在地面的GPS接收器接收到卫星发出的信号后，进行解析，便可以通过收到与发出信号的时间差，计算出这个GPS接收器与该卫星的距离；结合信号中的卫星位置，便可以计算出该GPS接收器在地球表面可能的覆盖位置 。这个可能的覆盖位置，是一个以该卫星为球心，接收器与卫星距离为半径在空间画球形以后，该球形与地球表面交出来的一个圆形。
将这个过程在被接收到信号的三套卫星信号上进行三次，空间中三个球形，与地球表面交出来的三个圆形，会确认出一个交点。这个交点，就是该GPS接收器在地球表面的位置。
这个确认GPS接收器位置的过程，便是所谓的三维中的三边测量术（3D Trilateration）。
下图简略表示了这种三维三边测量术的运算方式。
LBS服务的完成
现今所有能提供LBS服务的智能手机，都安装了GPS接收器。 GPS接收器确认出来的位置，一般是以经纬度表达。仔细想想，如果有人问朋友你住在哪里，回答的人我说我在东经117度北纬39度，一定会被人认为很奇怪吧。每一个日常生活中的人，说到自己的位置，大概的用词，应该都是，某某街某某号，或者某个建筑物的旁边等等。
同样的，LBS服务中，服务商也会提供具体生活中的参照物来确定帮助用户确认手机位置。
所以上面豌豆、浣熊君和猫不热三个人运用他们的智能手机所完成的服务，必须的参数除了手机的经纬度绝对位置，还需要的一幅尽可能完善的地图来帮助他们确认手机的相对位置。
提供LBS服务的供应商会把地图数据预先制作完成，存在服务器上。对于豌豆的指令，服务只需要把她的手机的具体位置，叠加显示在一幅地图上，她便可以通过所显示的手机位置所在的街道，来判断她的手机究竟是遗落在餐馆，还是家中。
而浣熊君的指令，则多加一个步骤。服务器取得手机位置以后，在地图上搜索手机位置一定距离内的指定兴趣点（Point of Interest ，POI），例如浣熊君寻找的川菜馆，然后为他返回具体的结果。至于随着每个川菜馆返回的大众点评，则是众多用户参与的结果。
三个人中间，猫不热的要求最为复杂，她提交了两个点，以其中一点为起点另一点为终点进行求路。在她请求的服务中，手机位置（即他的个人位置）是起点，朋友的新家，则是终点。两个点提交到服务器以后，服务器根据地图上两点之间的道路，通过算法为她提供两点之间的路径。她在行走过程中，通过手机不断提交自己的具体位置，而服务器则通过她的动态位置来判断她是否正确走在建议的路径上，并且持续给出或直行或左右转的命令；甚至可以在她走错路以后，重新根据她的现有位置作为起点，进行实时求路，提供新的路径作为选择，帮助她顺利抵达朋友的家。
以上三种LBS服务，只是目前各种多样化的基于位置的服务中的几种，无论豌豆，浣熊君，或是猫不热，他们得到的服务，都基于他们个人手机的位置，服务也仅仅针对他们个人而言。
但智能手机GPS提供出来的手机位置，用途还远远不止如此。
位置分享与更多
在这个分享的时代，分享位置相关的信息，是无数分享中重要的一项，甚至可以说，是最实用的一项。智能手机提运用了手机GPS提供的具体位置，除了提供给手机用户与位置相关的服务，更可以把与位置相关的信息分享给大众。
一个最显著的运用，是实时交通信息的分享，比如著名的导航App Waze。
Waze除了给用户提供导航信息；最重要的，是鼓励用户参与分享与自己位置相关的信息：该处是否有塞车？是否有路况变更？是否有车祸？是否有道路建设？等等等等。用户只需点几个键，就可由智能手机（在获得用户许可的情况下）自动提交所在地的具体路。Waze则实时把这些信息发布到地图上。作为可能经过该地的其他用户，不必亲临其地就可以知道是否需要绕道，或者减速，或者注意行驶。
这样的分享，既有趣，又造福大众。而对于Waze这个开放商来说，通过整理用户社区中提供的信息，可以把这些实时的交通路况售卖给需要交通信息的服务商，通过广播或电视分享给并没有智能手机的用户。
除了实用，有趣的位置分享当然也有。
类似于微博里的“我在这里”，微信中的寻找附近的朋友等等功能，是广大乐于分享的人群中不可或缺的一环。手机（在用户允许的情况下）自动提交的地理位置，为分享的过程提供了很多便利。用户喜欢做的，就是简单说说我干了什么，我看到什么，拍个照片；而输入地理位置这样繁杂的活儿，还是交给聪明的GPS吧。